《工業產品的數字化模型與CAD圖樣》以美國PTC公司的Creo Parametric 2.0以及Autodesk公司的Auto CAD 2012 為基礎,由淺入深地介紹了利用計算機進行三維建模和二維繪圖的實用技術。《工業產品的數字化模型與CAD圖樣》按“Creo Parametric 建模技術→Auto CAD 繪圖技術→三維模型自動生成二維圖樣→Creo Parametric 項目訓練”這條應用總綱,從軟件的基本概念講起,詳細講述了軟件的實用操作技術。 《工業產品的數字化模型與CAD圖樣》圖文并茂,實例豐富,還配有優質 PPT 課件和經典練習案例,使讀者能較快地掌握軟件的使用方法,提高計算機建模和計算機繪圖的能力。
《工業產品的數字化模型與CAD圖樣》既可以作為高等學校學生學習計算機三維建模和繪制工程圖樣的教材,也可以作為培訓和自學 Creo Parametric 軟件以及 Auto CAD 軟件的參考書。
目錄
前言
上篇Creo Parametric建模技術
第1章Creo Parametric入門簡介3
1.1設計功能3
1.2設計概念4
1.2.1實體建模4
1.2.2基于特征的設計4
1.2.3參數化設計5
1.2.4全局相關的設計5
1.3用戶界面6
1.3.1文檔類型7
1.3.2操作界面7
1.4文檔管理9
1.5鼠標操作11
1.5.1選擇對象11
1.5.2瀏覽模型11
1.5.3裝配零件11
1.6快捷鍵12
1.6.1Alt組合鍵12
1.6.2Ctrl組合鍵12
1.7模型顯示12
1.8本章實例練習13
第2章Creo Parametric基本操作16
2.1草繪技術16
2.2生成特征17
2.2.1拉伸特征18
2.2.2旋轉特征18
2.2.3掃描特征19
2.2.4混合特征20
2.3放置特征21
2.3.1孔特征22
2.3.2倒角特征22
2.3.3倒圓角特征22
2.3.4拔模特征23
2.3.5筋特征23
2.3.6殼特征24
2.4基準特征24
2.5特征操作25
2.5.1特征陣列25
2.5.2特征復制26
2.5.3特征編輯26
2.5.4模型特征27
2.6本章實例練習27
第3章Creo Parametric曲面設計41
3.1曲面類型41
3.2創建面組41
3.2.1生成特征創建面組41
3.2.2復制創建面組42
3.2.3偏移創建面組43
3.2.4邊界定義面組43
3.3面組操作44
3.3.1面組延伸44
3.3.2面組裁剪45
3.3.3面組合并45
3.4面組應用46
3.4.1面組轉換成實體46
3.4.2面組替換實體表面47
3.4.3面組修改實體表面47
3.4.4面組切割實體零件48
3.5本章實例練習48
第4章Creo Parametric零件設計72
4.1關系和參數72
4.2零件族73
4.3陣列表73
4.4用戶自定義特征74
4.5本章實例練習74
第5章Creo Parametric裝配設計88
5.1約束裝配88
5.2連接裝配89
5.3元件操作89
5.3.1替換元件89
5.3.2鏡像元件90
5.3.3合并和切除元件90
5.3.4重復元件91
5.4裝配爆炸圖91
5.5裝配級切口91
5.6主模型技術92
5.7本章實例練習92
中篇AutoCAD繪圖技術
第6章AutoCAD入門簡介109
6.1AutoCAD基本概念109
6.2AutoCAD基本操作110
6.3AutoCAD操作界面112
6.4AutoCAD繪圖環境113
6.5本章實例練習113
第7章AutoCAD基本操作117
7.1AutoCAD對象特性117
7.1.1圖形對象的線型117
7.1.2載入線型117
7.1.3線型比例因子118
7.1.4為對象指定線型與更改線型118
7.2AutoCAD圖層操作119
7.2.1圖層狀態與特性119
7.2.2圖層操作120
7.3AutoCAD圖形導航122
7.4AutoCAD基本繪圖122
7.4.1直線類123
7.4.2多邊形類124
7.4.3曲線類125
7.4.4其他圖形對象127
7.5AutoCAD圖形編輯128
7.5.1建立選擇集128
7.5.2Windows標準編輯129
7.5.3AutoCAD基本編輯129
7.5.4AutoCAD夾點編輯138
7.6本章實例練習139
第8章AutoCAD圖樣繪制153
8.1AutoCAD精確繪圖153
8.1.1柵格153
8.1.2正交154
8.1.3對象捕捉與對象追蹤154
8.1.4極軸追蹤155
8.2AutoCAD注釋155
8.2.1文字注釋156
8.2.2尺寸標注157
8.2.3形位公差159
8.3AutoCAD參數化繪圖159
8.4本章實例練習160
下篇工業產品的計算機表達
第9章三維模型自動生成二維圖樣183
9.1概述183
9.2定義圖紙格式183
9.3生成工程圖樣185
9.3.1設置繪圖環境185
9.3.2創建一組圖形186
9.3.3標注尺寸191
9.3.4標注幾何公差193
9.3.5注釋文本195
9.4Creo 圖樣轉入CAD出圖196
9.5本章實例練習197
第10章Creo Parametric項目訓練202
10.1減速器零件建模202
10.1.1主動齒輪建模202
10.1.2上箱蓋建模206
10.2減速器零件圖樣214
10.3減速器裝配217
10.3.1低速軸組件裝配217
10.3.2高速軸組件裝配219
10.3.3齒輪減速箱裝配220
10.3.4緊固件裝配222
10.3.5其他零件裝配224
上篇Creo Parametric建模技術
學習本篇后,你將能夠:
>了解Creo Parametric的設計概念
>掌握Creo Parametric的特征操作
>掌握Creo Parametric的曲面設計
>掌握Creo Parametric的零件設計
>掌握Creo Parametric的裝配設計
第1章
Creo Parametric入門簡介
Creo Parametric是PTC(美國參數科技公司)核心產品Pro/ENGINEER的升級版本,Creo Parametric在延續Pro/ENGINEER強大功能與優勢技術的基礎上,又增添上百種可大幅提升設計產能的全新功能,使得利用PTC Creo Parametric設計工業產品更方便快捷。Creo Parametric的圖形文件占用空間極小,可瞬間載入上千個零件,并能快速找到要處理的零部件,Creo Parametric是新一代參數化特征建模軟件。
Creo Parametric具備很多延伸模塊,可將零件設計、組件設計、模具開發、NC 加工、鈑金設計、鑄造設計、造型設計、逆向工程、自動測量、機構設計、動態模擬、應力分析、產品資料庫管理及協同設計等功能整合一體,以滿足企業特殊需求。Creo Parametric已廣泛應用于電子、通信、機械、航空航天、汽車船舶等行業。
1.1設計功能
CreoParametric提供了強大的三維設計功能(圖1-1)。
圖1-1CreoParametric三維建模
本書主要涉及CreoParametric以下功能。
1.三維零件建模
無論零件的結構有多復雜,CreoParametric都能創建精準的零件模型,CreoParametric能自動創建尺寸參照和草繪尺寸,從而可以快速高效地進行設計和重用。CreoParametric還提供了可快速構建的如孔、倒角、倒圓角、拔模、筋板等工程特征,CreoParametric的族表技術可創建系列化零件。
2.三維組件裝配
Creo Parametric可更智能、更方便地裝配零件,并進行全局干涉檢查。在組件裝配環境下,利用數據共享技術可快速創建新零件。
3.二維工程圖創建
Creo Parametric按照國際標準(ASME、ISO、JIS),選擇**分角或第三分角投影,自動創建零件和組件的二維工程圖樣;可以自動創建組件的物料清單(BOM表)。
1.2設計概念
CreoParametric是一款基于特征的參數化實體建模軟件。它的主要設計特點為實體建模、基于特征、參數化與全局相關,使得設計者能在短時間內完成高品質的設計。
1.2.1實體建模
Creo Parametric設計的三維模型具有材料、質量、體積、重心和曲面面積等實體所具備的物理屬性。圖1-2是CreoParametric的分析命令對所設計零件的物理屬性的分析結果。
(a) 零件 (b) 物理屬性
圖1-2實體模型的物理屬性
1.2.2基于特征的設計
Creo Parametric采用基于特征的實體建模技術,零件是由特征經過疊加、挖切、相交、相切等操作構造而成的,見圖1-3。
圖1-3基于特征的實體建模
Creo Parametric是增量式建模,每次創建一個特征。特征可以是加材料特征或減材料特征。加材料特征是指真實存在的塊,如凸臺。減材料特征是指切除或縮進的部分,如孔、槽等,圖1-4顯示了零件增量式的建模過程。
圖1-4基于特征的增量式建模
1.2.3參數化設計
Creo Parametric的參數化設計是通過參數、關系和參照元素的方法把零件的設計意圖融入模型里,參數化使零件的設計、修改變得方便易行,用戶在任何時候都可對零件的設計尺寸、設計參照及設計結構進行修改。
CreoParametric模型由尺寸驅動,使用尺寸數值和尺寸參照來定義模型中特征的大小和位置。如果修改某特征尺寸的數值或者特征的尺寸參照,則該特征會相應地修改更新。然后,此更改便會自動傳播到模型中相關的特征,并*終更新整個零件。
觀察圖1-5(a)所示的零件,其零件基座上部的小圓柱有兩個線性定位尺寸(5和3),基座后表面和左側面分別為小圓柱前后方向和左右方向的定位尺寸參照。小圓柱還有兩個定形尺寸(直徑2和高度2)。圖1-5(b)顯示了小圓柱的定位尺寸和高度尺寸修改后的情況。
圖1-5參數化特征的尺寸修改
1.2.4全局相關的設計
Creo Parametric 強大的資料庫能力,使得它在各模塊間文檔的互通性更新永遠都會保持**狀態。零件設計、模具設計、加工制造等任何一個設計模塊對數據的修改都可自動地反映到每個相關的設計模塊中,保證了設計、制造等各個環節數據的一致性,從而使得體現先進設計與制造技術的并行工程得以實現,如圖1-6所示。
圖1-6全局相關的數據流
例如,某個零件在繪圖模塊中所做的更改會反映在該零件的零件模塊中,相同的更改也會反映在使用該零件的每個裝配模塊中。了解不同模塊之間的關聯性是非常重要的。因為顯示在繪圖模塊中的零件信息不是被復制到繪圖模塊中,而是被以關聯的方式鏈接到繪圖模塊。同樣地,組件模塊中也不是包含裝配中每個零件的副本的大文件,而是包含指向裝配中所使用的每個零件模型的關聯鏈接文件。
如圖1-7所示,在零件模塊中修改了軸的長度,裝配模塊中的軸會按照修改后的尺寸自動更新。
圖1-7不同模塊間的全局相關
1.3用戶界面
雙擊Creo Parametric圖標,出現Creo Parametric的歡迎頁面,如圖1-8所示。
在Creo Parametric的歡迎頁面有【文件】和【主頁】兩個選項,【主頁】面板如圖1-9所示。
單擊【主頁】面板上的“選擇工作目錄”圖標,選擇一個目錄作為接下來將要進行設計工作時設計文檔的檢索和存儲路徑。